เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย ล็อคและกุญแจ: ไดอะแกรมริบบิ้นของโครงสร้างของโปรตีน นักวิจัยในฝรั่งเศสได้หลักฐานการทดลองเกี่ยวกับแรงดึงดูดระยะยาวระหว่างโปรตีนในเซลล์มานานกว่า 50 ปีหลังจากแนวคิดนี้ถูกเสนอครั้งแรก แรงเหล่านี้อาศัยการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า และพวกมันสามารถอธิบายได้ว่าโมเลกุลค้นหาเป้าหมายได้อย่างไรภายในเซลล์ที่มีชีวิตที่แออัด
ในช่วงเวลาหนึ่งๆ ปฏิกิริยาระหว่างกันประมาณ 130,000 คู่
อาจเกิดขึ้นระหว่างโปรตีนในเซลล์ที่มีชีวิต สิ่งเหล่านี้เป็นสื่อกลางโดยปรากฏการณ์ต่างๆ ซึ่งรวมถึงแรง Van der Waals และพันธะไฮโดรเจน ปฏิกิริยาทางชีวเคมีทำงานในการตั้งค่า “ล็อคและกุญแจ” โดยที่โมเลกุลจะต้องค้นหาและผูกกับตัวรับเพื่อกระตุ้นกระบวนการของชีวิต เพื่อให้สิ่งนี้เกิดขึ้นอย่างมีประสิทธิภาพภายในเซลล์ โมเลกุลจะต้องค้นหาคู่ของพวกมัน (กุญแจจะต้องหาตัวล็อคที่ถูกต้อง) ได้เร็วกว่าที่จะทำได้โดยการเคลื่อนที่แบบบราวเนียนธรรมดา อย่างไรก็ตาม สิ่งที่เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพนั้นยังคงเป็นปริศนา คำอธิบายหนึ่งที่เป็นไปได้คือการดึงดูดด้วยไฟฟ้าสถิต แต่ไอออนเคลื่อนที่ในไซโตพลาสซึมของเซลล์จะคัดกรองสนามไฟฟ้าสถิตย์ในช่วงที่ยาวกว่า 100 นาโนเมตร
ปฏิสัมพันธ์ทางไฟฟ้า ในทศวรรษที่ 1960 นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎี Herbert Fröhlich เสนอว่าการแลกเปลี่ยนรังสีเรโซแนนซ์ระหว่างโมเลกุลขนาดใหญ่กับคู่ของพวกมันอาจเป็นคำตอบ Marco Pettiniจาก Aix-Marseille University ซึ่งเป็นนักทฤษฎีหลักของงานนี้อธิบายว่า “ปฏิกิริยาทางไฟฟ้าสถิตได้รับการปกป้อง แต่โดยหลักการแล้วปฏิกิริยาทางไฟฟ้าไดนามิกจะไม่เกิดขึ้น หากสิ่งเหล่านี้เกิดขึ้นที่ความถี่สูงเพียงพอ Fröhlich ให้เหตุผลว่า ถ้าโมเลกุลเกิดการสั่นแบบกลุ่มในสภาวะตื่นเต้น พวกมันอาจมีพฤติกรรมเหมือนเสาอากาศและปล่อยรังสีเทราเฮิร์ตซ์ ถ้าคู่สายเลือดเดียวกันดูดกลืนรังสีนี้ ทั้งสองก็จะดึงดูดด้วยผลลัพธ์
Pettini อธิบายว่า “ชีวโมเลกุลมีลักษณะเป็นเสาอากาศ
ชนิดพิเศษที่เรียกว่าเสาอากาศ Hertzian ซึ่งมีขนาดเล็กกว่าความยาวคลื่นของการแผ่รังสีมาก และเป็นผลจากสมการของ Maxwell ที่ทำให้เรากระตุ้นปฏิสัมพันธ์ที่น่าสนใจเหล่านี้ได้” อย่างไรก็ตาม ในขณะนั้นยังไม่มีหลักฐานว่าโปรตีนสามารถแสดงการสะท้อนร่วมนี้ได้ ดังนั้นข้อเสนอแนะของ Fröhlich จึงรวบรวมฝุ่น
Jérémie Torres แห่งมหาวิทยาลัย Montpellier อธิบายว่าปัญหาหลักคือองค์ประกอบหลักของไซโตพลาสซึมของเซลล์ – น้ำ – ดูดซับรังสีเทราเฮิร์ตซ์ได้อย่างมากทำให้สเปกโตรโซปีเทราเฮิร์ตซ์ท้าทายอย่างยิ่ง
ความผันผวนของความถี่ Terahertz ในปี 2018 ตอร์เรสและคณะได้ติดฉลากโมเลกุลของโปรตีนโบวีนในซีรัมอัลบูมิน (BSA) ด้วยฟลูออโรฟอร์ที่ดูดซับแสง 488 นาโนเมตร จากนั้นพวกเขาก็กระจายโปรตีนนี้ในน้ำและฉายรังสีของสารละลายด้วยเลเซอร์ 488 นาโนเมตร โดยใช้สายนาโน พวกเขาตรวจพบความผันผวนของความถี่เทระเฮิร์ตซ์ของสนามไฟฟ้ารอบหยดที่ตรงกับการคาดการณ์ทางทฤษฎีจาก Pettini และเพื่อนร่วมงาน สิ่งนี้แสดงให้เห็นว่าโปรตีนสามารถสร้างโหมดส่วนรวมได้จริง แต่แรงที่เกิดขึ้นนั้นไม่ได้แข็งแกร่งเพียงใด Pettini อธิบายว่า “โดยหลักการแล้วแรงเหล่านี้อาจอ่อนแอมาก ดังนั้นจึงไม่สนใจชีววิทยา” กล่าว
ในบทความฉบับใหม่ที่ตีพิมพ์ในScience Advancesนักวิจัยได้แสดงให้เห็นว่าแรงไฟฟ้าพลศาสตร์สามารถกระตุ้นการเปลี่ยนเฟสในชีวโมเลกุลได้อย่างแท้จริง ขั้นแรกพวกเขาใช้เทคนิคนาโนไวร์ที่ได้รับการขัดเกลาเพื่อศึกษาทั้ง BSA ที่ติดฉลากและโปรตีนจากสาหร่ายตัวที่สองที่ดูดซับแสงตามธรรมชาติ คราวนี้ แทนที่จะมองหาเพียงการสั่นโดยรวมในโปรตีน นักวิจัยมองว่าการสั่นเหล่านี้เปลี่ยนแปลงไปอย่างไรเมื่อแปรผันกำลังแสงเลเซอร์
พวกเขาพบว่าเมื่อเพิ่มกำลังแสงเลเซอร์
ความถี่ของการแกว่งก็เปลี่ยนไป แสดงให้เห็นว่าปฏิสัมพันธ์ระหว่างโปรตีนเริ่มแข็งแกร่งขึ้น ตามที่คาดการณ์ไว้โดยทฤษฎี เมื่อพวกเขาลดกำลังลง กระบวนการก็กลับกัน นอกจากนี้ สำหรับโปรตีนจากสาหร่าย พวกเขาใช้เทคนิคทางสเปกโตรสโกปีอิสระแบบใหม่เพื่อแสดงให้เห็นว่าด้วยพลังงานเลเซอร์สูง โปรตีนจะก่อตัวเป็นกระจุกขนาดใหญ่: “นี่เป็นการผสมผสานระหว่างการทดลองที่ละเอียดอ่อนมากกับกลไกทางกายภาพที่ช่วยให้คุณ การดูดซึมที่สูงกว่าน้ำเนื่องจากโมเมนต์ไดโพลรวมนี้” ตอร์เรส หัวหน้างานทดลองใหม่อธิบาย
อ่านเพิ่มเติมภาพกล้องจุลทรรศน์สแกนอุโมงค์แบบทดลอง (STM) สำหรับไตรอะซีนบนกราไฟท์ไพโรไลติกที่มีลำดับสูง ได้รับความอนุเคราะห์จาก Nano Futures
ชั้นโมเลกุลที่ประกอบขึ้นเองทำให้เกิดความสมดุล
ขณะนี้นักวิจัยตั้งใจที่จะตรวจสอบผลกระทบของปรากฏการณ์เหล่านี้ Torres ชี้ไปที่การศึกษาออปโตเจเนติกส์ปี 2014 ซึ่งโปรตีนสองชนิดรวมตัวกันอย่างลึกลับเมื่อถูกฉายรังสีด้วยแสง “เราให้ผลลัพธ์ที่ค่อนข้างใกล้เคียงกัน แต่ด้วยความเข้าใจที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นจากมุมมองทางกายภาพ” เขากล่าว โดยทั่วไปแล้ว พวกเขาต้องการทราบว่าแรงทำงานในเซลล์อย่างไร โดยที่ไม่มีเลเซอร์ “งานของเราเปิดหัวข้อการวิจัยใหม่และกว้าง” เขาอธิบาย “ในช่วงวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตบนโลก ธรรมชาติได้ใช้ประโยชน์จากปรากฏการณ์ทางกายภาพทั้งหมด คงจะเข้าใจยากว่าทำไมธรรมชาติถึงไม่หันไปพึ่งสิ่งเหล่านี้”
“เป็นการทดลองที่น่าสนใจจริงๆ” Cécile Fradin นักชีวฟิสิกส์ จากมหาวิทยาลัย McMaster ของแคนาดากล่าว “ไม่ว่าจะนำไปใช้ในเซลล์หรือไม่ ฉันคิดว่ายังคงต้องได้รับการพิสูจน์และนั่นจะเป็นตัวกำหนดความสำคัญสูงสุด แต่นี่เป็นขั้นตอนแรก อืม ขั้นตอนที่สอง” ในบรรดาแนวคิดต่างๆ ในการทำงานต่อไป Fradin เสนอว่าโปรตีนและโมเลกุลอื่นๆ จะดึงดูดคู่หูที่สืบเชื้อสายมาจากพวกเขาหรือไม่ แทนที่จะเพียงแค่ต้องการการตรวจสอบด้วยตัวเอง “ฉันจะเห็นขั้นตอนต่อไปในการค้นหาว่าคุณสามารถมีโมเลกุลที่แตกต่างกันสองประเภททำปฏิกิริยาร่วมกันกับพื้นหลังของโมเลกุลประเภทต่างๆ ที่คุณไม่ต้องการมีปฏิสัมพันธ์หรือไม่” เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย
